SU1571527A1 - Apparatus for determining coefficient of nonlinear distortions of electrodynamic geophone with correction of error - Google Patents

Apparatus for determining coefficient of nonlinear distortions of electrodynamic geophone with correction of error Download PDF

Info

Publication number
SU1571527A1
SU1571527A1 SU874337152A SU4337152A SU1571527A1 SU 1571527 A1 SU1571527 A1 SU 1571527A1 SU 874337152 A SU874337152 A SU 874337152A SU 4337152 A SU4337152 A SU 4337152A SU 1571527 A1 SU1571527 A1 SU 1571527A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
output
input
voltage
seismic receiver
frequency
Prior art date
Application number
SU874337152A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Эрнст Моисеевич Бромберг
Владимир Ильич Шлимак
Александр Григорьевич Григорян
Людвик Ашотович Оганян
Original Assignee
Азербайджанское научно-производственное объединение "Нефтегазавтомат"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Азербайджанское научно-производственное объединение "Нефтегазавтомат" filed Critical Азербайджанское научно-производственное объединение "Нефтегазавтомат"
Priority to SU874337152A priority Critical patent/SU1571527A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1571527A1 publication Critical patent/SU1571527A1/en

Links

Landscapes

  • Geophysics And Detection Of Objects (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к геофизическому приборостроению и может быть использовано в сейсмометрии. Цель изобретени  - повышение точности определени  коэффициента нелинейных искажений сейсмоприемника. Устройство состоит из генератора синусоидамльных колебаний, источника тока, управл емого напр жением, эталонного резистора, компаратора синхронного одновибратора, режекторного фильтра, двух замыкающих ключей, трехпозиционного переключател , квадтратичного преобразовател  напр жение-частота, частотомера. Введение замыкающего ключа и эталонного резистора, а также последовательность измерений в три такта позвол ют компенсировать падение напр жени  на активном сопротивлении сейсмоприемника при возбуждении его гармоническим сигналом и освободитьс  от аппаратурных погрешностей измерительного канала, что приводит к повышению точности определени  коэффициента нелинейных искажений сейсмоприемника. 1 ил.The invention relates to geophysical instrumentation and can be used in seismometry. The purpose of the invention is to improve the accuracy of determining the non-linear distortion factor of a seismic receiver. The device consists of a generator of sinusoidal oscillations, a current source controlled by a voltage, a reference resistor, a synchronous one-vibrator comparator, a notch filter, two end switches, a three-position switch, a quadratic voltage-frequency converter, and a frequency meter. The introduction of the closing key and the reference resistor, as well as the measurement sequence in three cycles, allow to compensate for the voltage drop on the active resistance of the seismic receiver when excited with a harmonic signal and free from instrumental errors of the measuring channel, which increases the accuracy of the non-linear distortion of the seismic receiver. 1 il.

Description

Изобретение относитс  к геофизическому приборостроению и может быть использовано в сейсмометрии.The invention relates to geophysical instrumentation and can be used in seismometry.

Цель изобретени  - повышение точности .The purpose of the invention is to improve accuracy.

На чертеже приведена структурна  схема устройства.The drawing shows a block diagram of the device.

Устройство состоит из генератора 1 синусоидального напр жени , компаратора 2, источника 3 тока, управл емого напр жением, эталонного резистора 4, испытуемого сейсмоприемника 5, первого замыкающего ключа 6 с одним замыкающим контактом, синхронного одновибратора 7, режекторногоThe device consists of a sinusoidal voltage generator 1, a comparator 2, a voltage-controlled current source 3, a reference resistor 4, a test receiver 5, a first closing switch 6 with one closing contact, a synchronous one-shot 7, a notch

фильтра 8, второго замыкающего ключа 9, логического элемента 2И 10, трехпозиционного переключател  11 с пот ложени ми контактов 12, 13, 14, частотомера 15, квадратичного преобразовател  16 напр жение - частота.the filter 8, the second closing key 9, the logic element 2I 10, the three-position switch 11 with the slots of the contacts 12, 13, 14, the frequency meter 15, the quadratic voltage-frequency converter 16.

Выход генератора 1 соединен с входами компаратора 2 и источника 3 тока, управл емого напр жением. Выход компаратора 2 соединен с тактирующим входом синхронного одновибратора 7, управл ющий вход которого соединен с первым контактом ключа 6, а второй контакт этого ключа соединен с общей точкой. Первый выход синхронногоThe output of the generator 1 is connected to the inputs of the comparator 2 and the source 3 of the current controlled by the voltage. The output of comparator 2 is connected to a clock input of a synchronous one-shot 7, the control input of which is connected to the first contact of the key 6, and the second contact of this key is connected to a common point. First output synchronous

елate

ел ьэel ee

sjsj

одновибратора 7 соединен с одним из входов логического элемента 2И 10, второй вход которого соединен с выходом квадратичного преобразовател  16 напр жение - частота. Выход логического элемента 2И 10 соединен с входом частотомера 15. Выход источника 3 тока соединен с положением 12 трехпозиционИого переключател  11 и первым выводом эталонного резистора 4, второй вывод которого соединен с положением 13 трехпозиционного переключател  11, входом режекторного фильтра, первым контактом второго замыкающего ключа 9 и первым выводом испытуемого сейсмоприемника 5. Второй контакт второго замыкающего ключа 9 и второй вывод испытуемого сейсмоприемника 5 соединены с общей точкой. Выход .режекторного фильтра 8 соединен с положением 14 трехпозиционного переключател  11, общий вывод которого соединен с входом квадратичного преобразовател  16 напр жение - частота .the one-shot 7 is connected to one of the inputs of the logic element 2I 10, the second input of which is connected to the output of the quadratic voltage-frequency converter 16. The output of the logic element 2И 10 is connected to the input of the frequency meter 15. The output of the current source 3 is connected to the position 12 of the three-position switch 11 and the first output of the reference resistor 4, the second output of which is connected to the position 13 of the three-position switch 11, the input of the notch filter, the first contact of the second closing switch 9 and the first output of the test seismic receiver 5. The second contact of the second closing key 9 and the second output of the tested seismic receiver 5 are connected to a common point. The output of the cut-off filter 8 is connected to the position 14 of a three-position switch 11, the common terminal of which is connected to the input of a quadratic voltage-frequency converter 16.

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

При подаче посто нного тока в катушку сейсмоприемника последний представл ет собой чисто активное сопротивление R кзтушки.When direct current is applied to the geophone coil, the latter is a purely active resistance Rccush.

При возбуждении же сейсмоприемник гармоническим током с частотой, равной собственной, он, согласно эквивалентной схеме, представл ет собой последовательно соединенные комплексное сопротивление катушки и активное механическое сопротивление эквивалентного контура замещени . Однако модуль комплексного сопротивлени  (Zf) катушки сейсмоприемника можно на собстаенной частоте с достаточной точностью заменить значением активного сопротивлени  RK катушки. Действ вительноWhen a seismic receiver is excited by a harmonic current with a frequency equal to its own, it is, according to an equivalent circuit, a series-connected coil impedance and an active mechanical impedance of an equivalent replacement circuit. However, the impedance modulus (Zf) of the geophone coil can be replaced at its own frequency with sufficient accuracy by the active resistance value RK of the coil. Really

f f

RR

т ч t h

+ W0 Lk ,+ W0 Lk,

(1)(one)

где LK - индуктивность катушки, W0 циклическа  собственна  частота.where LK is the inductance of the coil, W0 cyclic natural frequency.

Сейсмоприемник не  вл етс  идеально линейной колебательной системой и обладает некоторой нелинейностью. Поэтому эквивалентный контур замещени  должен включать не только линейные элементы (на собственной частотеThe seismic receiver is not a perfectly linear oscillatory system and has some non-linearity. Therefore, an equivalent replacement circuit must include not only linear elements (on a natural frequency

это активное механическое сопротивление R), не привод щие, естественно, к по влению нелинейных искажений, но и нелинейной сопротивление, которое и обусловливает их наличие. Последнее можно представить в общем случаеThis is an active mechanical resistance R), which, naturally, does not lead to the appearance of nonlinear distortions, but also nonlinear resistance, which causes their presence. The latter can be represented in the general case.

пP

в виде суммы Z.. где Z- - нели- in the form of the sum Z .. where Z- is non-

нейна  часть эквивалентного сопротивлени  сейсмоприемника, обусловливающа  по вление i-й гармоники в его выходном сигнале.The part of the equivalent resistance of the seismic receiver that causes the appearance of the i-th harmonic in its output signal.

Тогда коэффициент KHVt нелинейных искажений сейсмоприемника можно записать в видеThen the nonlinear distortion coefficient KHVt of the seismic receiver can be written as

пP

|z,  | z,

RR

(2)(2)

00

5five

00

5five

00

5five

00

5five

Процесс измерени  осуществл етс  в четыре такта, каждый из которых начинаетс  по кратковременному замыканию в ключе 6.The measurement process is carried out in four cycles, each of which begins on a short circuit in key 6.

Выходное напр жение генератора 1 преобразуетс  источником 3 тока в гармонический токовый сигнал, возбуждающий испытуемый сейсмоприемник 5 Выходной сигнал генератора 1 поступает также на вход компаратора 2, с помощью которого он из синусоидального преобразуетс  в пр моугольный сигнал той же частоты, поступающий на тактирующий вход синхронного одновибратора 7. При изменении потенциала на управл ющем входе последнего , что достигаетс  кратковременным замыканием ключа 6, на его выходе по вл ютс  единичные ворота, длительность которых кратна периоду CHI- нала генератора 1„The output voltage of the generator 1 is converted by the current source 3 into a harmonic current signal, which excites the test receiver 5. The output signal of the generator 1 is also fed to the input of the comparator 2, with which it is converted from a sinusoidal signal to the same-frequency clock signal to the synchronous one-frequency clock. 7. When the potential changes at the control input of the latter, which is achieved by a short-term closure of the key 6, at its exit there appear single gates, the duration of which is Atna period CHI- generator 1 "

В первом такте измерени  ключ 9 разомкнут, а переключатель 11 находитс  в положении 13, и на вход квадратичного преобразовател  16 подаетс  сигнал сейсмоприемника 5. Перва  гармоника этого напр жени  определ етс  суммой последовательно включенных активного сопротивлени  катушки RK и эквивалентного сопротивлени  R сейсмоприемника, а высшие гармоники - нелинейной частью эквивалентного сопротивлени  сейсмоприемника о Поэтому после кратковременного замыкани  ключа 6 на выходе логического элемента 2И 10 по вл етс  пачка импульсов, количество N которых в соответствии с функциейIn the first measurement cycle, the key 9 is open, and the switch 11 is in position 13, and the signal of the seismic receiver 5 is fed to the input of the quadratic converter 16. The first harmonic of this voltage is determined by the sum of the coil resistance RK and the equivalent resistance R of the seismic receiver and the higher harmonics - nonlinear part of the equivalent resistance of the seismic receiver. Therefore, after a short-term closure of the key 6, the output of the logic element 2I 10 appears a packet of pulses, quantities o n which according to function

преобразовани  квадратичного преобразовател  напр жение - частота будет равноsquare-to-voltage converter - the frequency will be equal to

сов, причемowls, and

N4 N4

N,N,

(7)(7)

N, М„ - К12(Ик + R)1 + Ј Z-J(3) где N - количество импульсов на выходе квадратичного преобразовател  16 напр жение - частота при замыкании его входа на обшую точку} k - коэффициент преобразовани N, M „- K12 (IR + R) 1 + Ј Z-J (3) where N is the number of pulses at the output of a quadratic converter 16 voltage is the frequency when its input is closed to the common point} k is the conversion factor

квадратичного преобразовател  ,quadratic converter,

I - ток источника 3 тока, управл емого напр жением. Учитыва , что коэффициент нелинейных искажений сейсмоприемника составл ет не более 0,2%, последним чл-эном выражени  (3) можно пренебречь. Тогда выражение (3) можно переписать в виде:I is the current of the source 3 of the voltage controlled current. Taking into account that the non-linear distortion factor of the seismic receiver is not more than 0.2%, the last term of the expression (3) can be neglected. Then expression (3) can be rewritten in the form:

NN

ff

N.N.

- kIZ(Rk + R)- kIZ (Rk + R)

Во втором такте измерени  ключ 9 замыкаетс , а переключатель 11 переводитс  в положение 12, при этом на вход квадратичного преобразовател  16 поступает напр жение на эталонном резисторе R3T. После кратковременного замыкани  ключа 6 на выходе логического элемента 2И 10 по вл етс  пачка из N импульсов, причемIn the second measurement cycle, the switch 9 is closed, and the switch 11 is switched to the position 12, and the voltage on the reference resistor R3T is applied to the input of the quadratic converter 16. After a brief closure of the key 6, a packet of N pulses appears at the output of the logic element 2I 10, moreover

N N

Nn - kl RNn - kl R

. т. t

В третьем такте измерени  ключ 9 разомкнут, а переключатель 11 переводитс  в положение 14, при этом на вход квадратичного преобразовател  16 напр жение - частота поступают с выхода режекторного фильтра 8 высшие гармоники выходного сигнала сейсмоприемника 5. После кратковременного замыкани  ключа 6 на -выходе логического элемента 2И 10 по вл етс  пачка из Ns импульсов, причем лIn the third measurement cycle, the key 9 is open, and the switch 11 is transferred to position 14, and the voltage-frequency comes from the output of the notch filter 8 to the input of the quadratic converter 16, the harmonics of the output signal of the seismic receiver 5 are short-circuited at the output of the logic element 2and 10 a bundle of Ns pulses appears, with

«3 "3

N. - kl Z ZN. - kl Z Z

В последнем четвертом такте измерени  ключ 9 замкнут, а переключатель 11 переводитс  в положение 13. и вход квадратичного преобразовател  16 напр жение - частота соедин етс  с общей точкой. После нажати  кнопки 6 на выходе логического элемента 2И 10 по вл етс  пачка из N импульIn the last fourth measurement cycle, the key 9 is closed, and the switch 11 is switched to the position 13. And the input of the quadratic voltage converter 16 is the frequency connected to the common point. After pressing button 6, a packet of N pulses appears at the output of logic element 2И 10

В каждом такте измерени  число импульсов Nf - N4 в пачках просчитываетс  частотомером 15, работающим в режиме счета импульсов.In each measurement cycle, the number of pulses Nf - N4 in packs is calculated by a frequency meter 15 operating in the pulse counting mode.

Из выражений (4), (5), (7) наход т эквивалентное сопротивление R - сейсмоприемникаFrom expressions (4), (5), (7), we find the equivalent resistance R - of a seismic receiver

RR

- R- R

(8)(eight)

D N4 N. R ЭТD N4 N. R ET

Из выражений (5), (6), (7) наход тFrom expressions (5), (6), (7),

I г 1 нелинейную часть X Z , эквива1 1I g 1 non-linear part X Z, equiv. 1 1

лентного сопротивлени  сейсмоприемникаseismic tape resistance

2525

(ь;(s;

V ,с 7V, from 7

N - Нэ NA - NN - Ne NA - N

эгeg

(9)(9)

Коэффициент нелинейных искажений . сейсмоприемника определ етс  отношением выражений (9) и (8):Nonlinear distortion factor. seismic receiver is determined by the ratio of expressions (9) and (8):

30thirty

ниneither

(10)(ten)

3535

4040

4545

5050

5555

Как следует из выражени  (10), результат измерени  коэффициента нелинейных искажений сейсмсприемника не зависит от коэффициентов функции преобразовани  измерительного канала.As follows from expression (10), the result of measuring the nonlinear distortion coefficient of a seismic receiver does not depend on the coefficients of the transformation function of the measuring channel.

Таким образом, изобретение позвол ет выделить из суммарного напр жени  на сейсмоприемнике непосредственно его выходной сигнал, что дает возможность скорректировать методическую погрешность измерени  коэффициента нелинейных искажений на собственной частоте сейсмоприемника и тем самым повысить точность определени  коэффициента нелинейных искажений сейсмоприемника.Thus, the invention makes it possible to isolate its output signal directly from the total voltage on a seismic receiver, which makes it possible to correct the methodological error of measuring the nonlinear distortion coefficient at the natural collector frequency and thereby improve the accuracy of determining the nonlinear distortion factor of the seismic receiver.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Устройство определени  коэффициент та нелинейных искажений электродинамического сейсмоприемника с коррекцией погрешности, содержащее генератор синусоидального напр жени , источник тока, управл емый напр жением, режекторный фильтр, трехпозиционный переключатель, квадратичный преобразователь напр жение - частота, компаратор , синхронный одновибратор, первый замыкающий ключ, логический элемент 2И, частотомер, причем вход квадратичного преобразовател  напр жение - частота подключен к общему выводу трехпозиционного переключател , а его выход - к первому входу логического элемента 2И, к второму входу которого подключен выход синхронного одновибратора, тактирующий вход которого соединен с выходом , компаратора, а управл ющий вход - с первым контактом кнопки, второй ее контакт соединен с общей точкой, куд также подключен первый вывод испытуемого сейсмоприемника, второй вывод которого соединен с входом режектор ного фильтра, выход которого соеди- нен С первым положением трехпозиционjHoro переключател , выход генератора синусоидального напр жени  подключен к входам компаратора и источника тока , управл емого напр жением, выход логического элемента 2И соединен с входом частотомера, отличаю-, щ е е с   тем, что, с целью повышени  точности, оно снабжено вторым замыкающим ключом и эталонным резистором , первый вывод которого соедине с вторым выводом сейсмоприемника, входом режекторного фильтра, вторым положением трехпозиционного переключател  и первым контактом замыкающего ключа, второй контакт которого подключен к общей точке, а второй вывод эталонного резистора соединен с выходом источника тока, управл емого напр жением и третьим положением трехпозиционного переключател .A device for determining the nonlinear distortion coefficient of an electrodynamic seismic receiver with error correction, containing a sinusoidal voltage generator, a voltage controlled current source, a notch filter, a three-position switch, a quadratic voltage-frequency converter, a comparator, a synchronous one-oscillator, the first closing key, a logic element 2I, the frequency meter, the input of the square-voltage converter - the frequency is connected to the common output of a three-position switch, its output is connected to the first input of logic element 2I, the second input of which is connected to the output of a synchronous one-oscillator, the clocking input of which is connected to the output of the comparator, and the control input to the first contact of the button, its second contact is connected to a common point, where the cud is also connected The first pin of the tested seismic receiver, the second pin of which is connected to the input of the notch filter, the output of which is connected to the first position of the three-position switch, the output of the sinusoidal voltage generator is connected to the com a parator and a current source controlled by a voltage, the output of logic element 2I is connected to the input of a frequency meter, distinguished by the fact that, in order to improve accuracy, it is equipped with a second closing key and a reference resistor, the first output of which is connected to the second a geophone, a notch filter input, a second position of a three-position switch and a first contact of the closing switch, the second contact of which is connected to a common point, and the second output of the reference resistor is connected to the output of the current source controlled by direct voltage and the third position of the three-position switch.
SU874337152A 1987-12-03 1987-12-03 Apparatus for determining coefficient of nonlinear distortions of electrodynamic geophone with correction of error SU1571527A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU874337152A SU1571527A1 (en) 1987-12-03 1987-12-03 Apparatus for determining coefficient of nonlinear distortions of electrodynamic geophone with correction of error

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU874337152A SU1571527A1 (en) 1987-12-03 1987-12-03 Apparatus for determining coefficient of nonlinear distortions of electrodynamic geophone with correction of error

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1571527A1 true SU1571527A1 (en) 1990-06-15

Family

ID=21339715

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU874337152A SU1571527A1 (en) 1987-12-03 1987-12-03 Apparatus for determining coefficient of nonlinear distortions of electrodynamic geophone with correction of error

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1571527A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Патент US № 4003018, кл. G Ot V 1/16, 1975. Авторское свидетельство СССР по за вке V 3990867/25, кл. G 01 V 13/00. 1985. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3541446A (en) Small signal analog to digital converter with positive cancellation of error voltages
GB1586417A (en) Method of and apparatus for the inductive measurment of fluid flow
KR20020065631A (en) Method and apparatus for active isolation in inductive loop detectors
JPS63171372A (en) Method and device for measuring resistance ratio in resistance half-bridge
SU641353A1 (en) Pulse amplitude measuring arrangement
SU1460628A1 (en) Apparatus for determining the coefficient of nonlinear distortion of electrodynamic seismic receiver
SU1241166A1 (en) Device for identifying non-linear elements by parameters of volt-ampere characteristics
SU1654657A1 (en) Device for measurement errors correction
SU1218468A1 (en) Analog-to-digital converter
SU720377A1 (en) Device for measuring relative non-linearity of amplitude response
SU1396055A1 (en) Device for testing the quality of initial tobacco materials
SU572260A1 (en) Device for measuring cutaneous analyzer characteristis
SU718791A1 (en) Measuring device
SU892309A1 (en) Digital measuring instrument
JP2837451B2 (en) Measurement timing generator for electron beam tester
RU1794752C (en) Track circuit
SU798631A1 (en) Method of measuring complex-impedance components
SU945679A1 (en) Device for measuring article resonance frequency
SU1501267A1 (en) Device for measuring hysteresis of a-d converter
SU1114981A1 (en) Stand for measuring frequency characteristics of substance properties
SU544902A1 (en) Device for measuring nuclear magnetic resonance spectra parameters
SU1167529A1 (en) Digital ohmmeter
SU828097A1 (en) Integrating converter of strain gauge bridge un balance to pulse repeitition frequency
SU1583875A1 (en) Apparatus for measuring natural frequency of resonance system
SU1652896A1 (en) Eddy current meter